Делительно-вычитающее устройство
Иллюстрации
Реферат
ДЕЛИТЕЛЬНО-ВЫЧИТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый, второй и третий генераторы с экспоненциальным и линейным участками характеристика переходного процесса, выполненные соответственно в виде первого, второго и третьего СВЧ приборов с петлей электронного гистерезиса , отражатели и катоды которых подключены соответственно к шинам отрицательного и положительного питающих напряжений, и источник запирающего сигнала, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем входы резонаторов первого и второго СВЧ-приборов с петлей электронного гистерезиса являются входами устройства, а их первые и вторые выходы подключены соответственно к источнику запирающего сигнала и первому и второму входам резонатора третьего СВЧ прибора с петлей электронного гистерезиса , выход которого является выходом устройства.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
WILLI
РЕСПУБЛИН аю (и) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ
Н АВТОРСНОМУ СВЩЕТЕЛЬСТВМ
-4 фиакра.вам
МИИЪЮМФЮ (21) 3546093/24-24 (22) Ol 02.83 (46) 15.12.84, Бюл. У 46 (72) О.Д.Баранцева (71) Запорожский индустриальный институт (53) 681.3(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР
9 856367, кл. G 06 Р 7/50, 1979.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке N - 3540181/24, кл. G 06 С 7/14 G 06 G 7/16!
14.04.83 (прототип). (54)(57) ДЕЛИТЕЛЬНО-ВЫЧИТАЮЩЕЕ
УСТРОЙСТВО, содержащее первый, второй и третий генераторы с экспоненциальным и линейным участками характеристика переходного процесса, выполненные соответственно в виде первого, второго и третьего СВЧ приборов с петлей электронного гистерезиса, отражатели и катоды. которых подключены соответственно к шинам отрицательного и положительного питающих напряжений, и источник запирающего сигнала, о т л и ч а ющ е .е с я тем, что, с целью унрощения устройства, в нем входы резонаторов первого и второго СВЧ приборов с петлей электронного гистерезиса являются входами устройства, а их первые и вторые выходы подключены соответственно к источнику запирающего сигнала и первому и второму входам резонатора третьего СВЧ прибора с петлей электронного гистерезиса, выход которого-является выиодом устройства.
1 I 1296
Изобретение относится к автомати- ке и вычислительной технике и может быть использовано в электронновычислительных системах и системах дискретной автоматики.
Известно устройство суммирования вычитания), состоящее из двух логических элементов, которые выполнены на миниатюрных вакуумных СВЧ приборах типа отражательного клистро. на с электронным гистереэисом, входы реэонаторов входных приборов соединены с отражателями выходных приборов и шиной питания, а через общее сопротивление — с второй шиной 15 питания, отражатели входных приборов соединены между собой и с третьей шиной питания, все отражатели соединены конденсаторами с шиной источника модулирующего напряжения, а резонаторы выходных приборов своими. выходами соединены с шинами суммы и переноса jl) .
Зто устройство характеризуется недостаточным быстродействием и ограниченными функциональными воэможностями, так как его быстродействие ограничено временем переключения из состояния "наличие генерации " в состояние отсутствие генерации .
Наиболее близким к предлагаемому
30 является делительно-вычитающее устройство, содержащее подключенные к генератору импульсов генераторы с экспоненциально-линейиыми участками в характеристике переходного процес- 35 са, выполненные в виде СВЧ приборов с петлей электронного гистерезиса и подсоединенные через элементы сравнения и ключи к преобразователю импульсного сигнала в непрерывный(2$ 4О
Недостатком известного устройства является относительная сложность.
Цель изобретения — упрощение устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в делительно-вычитающем устройстве, содержащем первый, второй и третий. генераторы с экспоненциальным и линейным участками характеристики переходного процесса, 50 выполненные соответственно в виде первого, второго и третьего СВЧ приборов с петлей электронного гистерезиса, отражатели и катоды которых подключены соответственно к шинам отрицательного и положительного питающих напряжений, и источник запирающего сигнала, входы резонато27 2 ров первого и второго СВЧ приборов с петлей электронного гистерезиса являются входами устройства, а их первые и вторые выходы подключены соответственно к источнику запирающего сигнала и первому и второму входам резонатора третьего СВЧ прибора с петлей электронного гистерезиса, выход которого является выходом устройства.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства вычитания (деления)при управлении процессами радиоимпульсами; на фиг. 2 и 3 использование временных характеристик переходных процессов для выполнения арифметических операций вычитания (фиг. 2) и деления(фиг. 3); на фиг. 4 — процесс установления колебаний в СВЧ приборе с петлей электронного гистереэиса.
Устройство (фиг. !) содержит СВЧ приборы 1,2 и 3, входы резонаторов
4 и 5 СВЧ приборов 1 и 2 являются входами устройства, источник б запирающего сигнала, выход 7 резонатора СВЧ прибора 3, являющийся выходом устройства, отражатели 8,9 и
10 СВЧ приборов 1,2 и 3 и их катоды
I1, 12 и 13, подключенные .соответственно к шинам 14 и 15 отрицательного и положитрльного питающих напряжений, первый и второй выходы 16 и 17 резонатора СВЧ прибора I, первый и второй выходы 18 и 19 резонатора
СВЧ прибора 2 и первый и второй входы 20 и 21 резонатора СВЧ прибора .3.
Устройство работает следующим образом.
После снятия запирающего сигнала с шины включается каскад уменьшаемого(делимого) на СВЧ приборе l и каскад разности (частного от деления) на СВЧ приборе 3 и начинается нарастание колебаний в этих каскадах.. Когда уменьшаемое(делимое) достигает заданной величины напряжения отражателя 9 на втором каскаде, СВЧ прибор
2 входит в з о ну r ене ра ции (или область электронного гистерезиса)и допускает начало наращивания колебаний в этом каскаде. Когда сигнал во втором каскаде на СВЧ приборе 2 достигает заданной величины, напряжение отражателя 10 на каскаде разности (частного от деления) выходит из зоны генерации, наращивание колебаний в каскаде разности(частного от!
)29б27
3 деления) прекращается. Вычитание (фиг. 2) осуществляется в соответствии.с соотношениями
at,-at Ь,-и
2)
at- k=-U
5 з
U„-u„=g, q где 1,, 12,1 — отрезки времени, прямо пропорциональные первому уменьшаемому
i)i, второму уменьшаемому О и разности
Ц соответственно;
Ol,k — постоянные коэффициенты, равные в частном случае 5 единице.
Вычитание предполагает., следовательно, в соответствии с соотношениями (1) линейное изменение во времени
1,, 1, -(величин, моделирукнци . 20
0„>„,0
Деление(фиг. 3)производится в соответствии с соотношениями еа 1. еа р o(<,- р) а, 25 е.:е =U,:è аt
1се =О,, 2 где " .,1,t — отрезки времени, в которых З0 по экспоненциальному закону изменяются первое делимое U<, второй. делитель 0< и частное от от деления 0 35 и," — постоянные коэффициенты, равные в частном случае единице.
Деление осуществляется при соблюдении условия изменения во времени 40 величин, моделирующих
Ц„О л, О,. по экспоненте.
Из соотношения(2) следует, что при делении удобно пользоваться индикаторами, отличающими изменения 4э во времени величин, моделирующих
Ц, Ц z, Ц в логарифмическом масштабе.
Тогда
Е. -at-Е.
У е.и,-е и = t,- s, Сз>
Е.и,-Е.Сс,=Е.и t,-а+ -p„ê, г и - и т. е. имеем прямо пропорциональное изменение Рп 0,„,fn U и On 0 при изменении времени 1,, 1 и, что упрощает расчеты величин О,, U<, U .
Изменение мощности Р; моделирующей величину Ц в процессе ее нарастания, сопровождается переходом прибора из режима "отсутствие генерации" в режим -"наличие гене- . рации", что происходит в соответ- . ствии с кривой(фиг. 3) . Вначале изменение P происходит в зависимости от времени по экспоненте (участок f), затем закон изменения
P приближается к линейному(участок
II) и, наконец, нарастание P заметно уменьшается и стремится к постоянной величине Р„ в установившемся. режиме генерации. Используя законы нарастания мощности P на участках и II можно производить деление (участок 1},вычитание (участокИ) .
По сравнению с прототипом в устройстве не требуется применения логических элементов, ключей и генератора, чем и обеспечивается его упрощение.
Дополнительным достоинством вычислительных устройств, работающих на различных участках характеристик переходных процессов, является их универсальность, заключающаяся в су.ществующей возможности использования их в аналоговых, аналогово-цифровых и цифровых системах. При использова- нии в цифровых и аналого-цифровых системах для выполнения вычислений в .соответствии с соотношениями {))— (3)должны быть заданы различные уровни сигналов, моделирующие логические единицы и нуль, после чего арифметические операции производятся в описанной последовательности.
1129627
Составитель А.Маслов
Редактор Л.Алексеенко Техред А,Кикемезей.Корректор В.Синицкая
Заказ 9455/40 Тираж 698 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4